package my;

/**
 * 八皇后问题
 *
 * @author AJun
 * @date 2020/11/24
 */
public class Queens {

    public static void main(String[] args) {
        new Queens().placeQueens(8);
    }

    public boolean debug = false;

    /**
     * 数组索引是行号，元素是列号
     */
    private int[] cols;

    /**
     * 一共有多少种摆法
     */
    private int ways;

    /**
     * n 皇后问题
     */
    public void placeQueens(int n) {
        if (n < 1) {
            return;
        }

        cols = new int[n];
        // 摆放第一行皇后
        place(0);
        System.out.println(n + "皇后一共有" + ways + "种摆法");
    }

    /**
     * 从第 row 行开始摆放皇后
     */
    private void place(int row) {
        if (row == cols.length) {
            ways++;
            show();
            return;
        }

        for (int col = 0; col < cols.length; col++) {
            if (isValid(row, col)) {
                // 在第 row 行第 col 列摆放皇后
                cols[row] = col;
                // 摆放下一行的皇后(回溯)
                place(row + 1);
            }
        }
    }

    /**
     * 判断第 row 行第 col 列是否可以摆放皇后(是否需要剪枝)
     *
     * @return false: 需要剪枝; true: 不需要剪枝
     */
    private boolean isValid(int row, int col) {
        for (int i = 0; i < row; i++) {
            // 第 col 列已经有皇后
            if (cols[i] == col) {
                debugLog("[" + row + "][" + col + "]=false");
                return false;
            }
            // 第 i 行的皇后跟第 row 行第 col 列格子处在同一斜线上
            if (row - i == Math.abs(col - cols[i])) {
                debugLog("[" + row + "][" + col + "]=false");
                return false;
            }
        }
        debugLog("[" + row + "][" + col + "]=true");
        return true;
    }

    private void show() {
        for (int column : cols) {
            for (int col = 0; col < cols.length; col++) {
                if (column == col) {
                    System.out.print("1 ");
                } else {
                    System.out.print("0 ");
                }
            }
            System.out.println();
        }
        System.out.println("------------------------------");
    }

    private void debugLog(String log) {
        if (debug) {
            System.out.println(log);
        }
    }

}
